4 Дәріс. Ауа бассейніне тигізілетін антропогендік әсерлер

Лекция конспектілері

Н3-1.1.39-2022 1 баспа 02.02.2022

4 - Дәріс. Ауа бассейніне тигізілетін антропогендік әсерлер


Атмосфера туралы жалпы мағұлыматтар. Атмосфера-Жердің ауа қауызы. Ондағы газдар қоспасының жалпы массасы 5,15 · 10¹⁵ т. шамасында. Температура таралуына қатысты атмосфера тропосфераға, стратосфераға, мезосфераға, термосфераға, экзосфераға бөлінеді.
80 % ауа массасы және будың көпшілігі тропосфераға кіреді.Тропосфераның жоғарғы шекарасы Полюс үстінде 8-10 км, Эк­ватор үстінде 16-18 км биіктікте орналасқан. Оның ең қою қабаты 2 км биіктікке дейін таралған. Жерге тақаудағы атмосфераның құрамы: 78,1 % азот, 20,9 % оттек, 0,9 % аргон, 0,03% көмірқышқыл газы және болмашы пайыздық үлестері бар сутек, гелий, неон тағы басқа газдар. Су булары тропикті аймақта 3-4 % құраса, Антарктидада 2 · 10^-5 % дейін. Биіктік үлкейген сайын су булары күрт азая түседі.
Стратосфераға атмосфераның бүкіл массасының 20% үлесті, ал қалған 5% -атмосфераның бүткіл жоғарғы қабатына тиесілі. 20-25 км биіктікте озон қабаты орналасқан.
Ол Жер бетіндегі барлық тіршілік иелерін Күннің және космос кеңістігінің қысқа жиілікті зиянды сәулелерінен қорғайды. Атмосфераның жоғарғы қабатында, шамамен 50-80 км биіктіктен бастап жеңіл газдар-гелий және сутек үлестері өсе түседі. Бұл газдар молекулаларының кейбір бөлігі космос сәулесі әсерінен атомдар мен иондарға бөлініп ионосфера құрайды, ол Жер бетін сақтау рөлін орындайды, әрі радиотолқындардың таралуына үлкен әсерін тигізеді. Ионосфераның жоғарғы шекарасы магнитосфераның сыртқы шекарасын құрайды.
А.М.Алпатьев мәліметтері бойынша, өсімдіктер фотосинтезіне орай атмосферада оттек 5 мың жылда, көміртек 11 жылда (өсімдіктер, су балдыры, бактериялардың игеруі арқасында) жаңғырып отырады екен.
Тропосфераның төменгі қабаттары әдетте жанартау атқылау өнімдерімен, Жер бетінен үрленіп, жел өтімен үлкен биіктікте ұшатын шаң-тозаңмен, теңіз суының шашылуынан түсетін, немесе тұзды жер беттерінің дефляциясы әсерінен түсетін минералды тұздармен ластанады. Тропосфераға түсетін жүзгіш және қатты бөлшектер әсерінен ауа мөлдірлігі азаяды.
Атмосферлық ауа - сарқылмайтын ресурс, дегенмен Жердін жекелеген аумақтарында оған түсірілетін антропогендік кері әсерлердің қысымы соншалық, ластану нәтижесінде ауа сапасы өзгеріске түспеді ме екен деген сұрақ туындайды.
Ауа бассейнінің антропогендік ластануы . Антропогендік ластану көздері: автомобиль және темір жол транспорты, өнеркәсіп орындары, ауыл шаруашылығы үшін игерілген жерлер, қатты немесе сұйық отынмен жұмыс істейтін жылу және энергетика қондырғылары, әуе транспорты, космонавтика, т.б. Осылардан атмосфераға газ түріндегі шығындылар, қатты бөлшектер, радиоактивті бөлшектер және ылғал түседі. Атмосферада олардың температурасы, ерешеліктері және күйі үлкен өзгерістерге түсуі мүмкін. Осы өзгерістерге ауыр фракциялардың жерге түсуі, масса және көлеміне байланысты компоненттерге ажырауы, химиялық және фотохимиялық реакциялар, т.б.тән.
Газ тектес шығарындыларды көміртек, күкірт және азот қышқылдары құрайды. Соңғы 100 жылда әртүрлі отындар жағу әсерінен атмосфераға 250 млрд т. көмірқышқыл газы түскен. Ал осы уақытқа дейінгі оның атмосфераға түскен көлемі небәрі 350 млрд т. Соңғы кездері атмосфераға жыл сайын 23 млрд.т көмірқышқыл газы шығарылады. Оның жартысы мұхиттар суына еріп кетеді. Сол себепті мұхит суында оның концентрациясы ауаға қарағанда 60 еседей көп. Егер осы қарқын өзгермесе, атмосферадағы көмірқышқыл газы 0,03% дан 0,04%-ға дейін өсуі мүмкін. Атмосфераға табиғи және антропогендік көздерден газ және аэрозоль түріндегі заттардың басқадай түрлерінің көптеген көлемі түседі. Мысалы, аммиак - 4 млн.т/ж, көміртек оксиді - 300 млн.т/ж, метан - 100 млн.т/ж, күкірт қоспасы - 700 млн.т/ж, көмір сутек - 50 млн.т/ж. Жыл сайын Жербеті табиғи көздерінен аэрозоль түрінде атмосфераға 800 – 2200 млн.т. заттар түседі. Осыған антропогендік іс-қимылдар әсерінен бөлінетін 200 млн-нан 400 млн.т.дейін бөлшектер қосу керек. Аэрозоль түйіршектерінің атмосферадағы айналымы 10 күн шамасында. Мамандардың есептеулері бойынша, атмосферада тұрақты түрде 30-70 млн.т аэрозоль түйіршіктері сақталады.
Атмосфераға радиоактивті заттар шығарындыларының түсуі Жер бетіндегі тіршілікке қатты қауіп төндіреді. Олар ауа кеңістігіне жылу электр станциялары шығаратын түтінді газдармен, өнеркәсіп орындарының газ-шаң шығарындыларымен, атом электр станцияларында апат болғанда түседі. Олар атмосфера құрамында бірнеше айлардан бірнеше жылдарға дейін болып, үлкен қашықтықтарға таралады. Олар радиоактивті жаңбыр түрінде жерге жетіп, адамға, тірі организмдерге және өсімдіктерге кері әсер етеді.
Ауа ортасын ластайтын антропогендік көздердің негізгісі – жылу электр станциялары. Олардан атмосфераға бүкіл шығарындылардың 43% түседі. Қара металлугия 14,7%, мұнай өнеркәсібі 10,8%, түсті металлургия 8,4%, көлік және басқа өндіріс орындары 23,1% шығарынды түсіреді. Өсімдік өсетін қабаттың бүлінуі, тіпті мүлдем азып кетуі жылу электр станциясы және металлургия өндіріс орындарынан 4-15 км радиус аймағында байқалады.
Автомобиль газы құрамындағы қорғасын жолға тақау топырақ қабатын және суды ластайды. Атмосфера ластануы адам денсаулығына зор қауіп төндіреді. Ауа кеңістігінің ластануы үлкен экономикалық нұқсан келтіреді. Американдық мамандардың пайымдауы бойынша оның көлемі жылына 30 млрд. доллардан астам.
Атмосфераны қорғау түрлі бағытта жүргізіледі:
- биологиялық (табиғи байлықтарды қалпына келтіру, оларды азып кетуден сақтау);
- технологиялық (процесстерді, тазарту жүйелерін жақсарту, қалдықсыз өндіріс ұйымдастыру);

• 
  экономикалық (қорғау жолдарын,оны материалмен,техникамен жабдықтауды жоспарлау, табиғатты қорғау шараларын орындағаны үшін стимулді жоғарылату);
  

- санитарлық (қоршаған ортаны тазарту жолдарын қолдану);
- ұйымдастыру (ауа кеңістігін тиімді пайдалануды ұйымдастыру, оның жағдайын бақылау және қорғау);
- идеологиялық (экологиялық тәрбиелеу жұмыстарын жүргізу, мамандар даярлау деңгейін жақсарту);

• 
  құқұқтық (ауа кеңістігінің керекті сапасын сақтауға бағытталған ескерту, тиым салу,
  

қалпына келтіру, бақылау, жазалау және мадақтау шараларын қолдану).
Аталған бағыттардың барлығы бір-бірімен тығыз байланыста және бірі - бірін толықтырады.
Технологиялық бағытты ойластырғанда, шаралардың келесі тобын даралап алу керек:
- атмосфераға таралатын ластаушы заттар көлемін азайту. Ол үшін технологиялық процесстерді тұйық циклге көшіру керек (улы заттар бөлмейтін, отын сапасын, балансын жақсарту, т.б. керек);
- зиянды шығарындыларды сейілту, өңдеу және залалсыздандыру. Ол үшін өнеркәсіп орындарында және жылу электр станцияларында өте биік (300 м және жоғары) құбырлар тұрғызу, тазалаушы қондырғылар (фильтрлер, шаң сүзгіштер) орнату, бактерия көмегімен ыдырату әдістерін және өсімдіктердің ластаушы заттарды сіңіретін қасиеттерін қолдану қажет.
- улы шығарындылар көзі - өндіріс орындарын табиғи жағдайды және ауаның ластану мүмкіндігін ескере отырып тиімді орналастыру;
Америка маманы Л. Баттон айтқандай «екінің бірі: не адамдар ауадағы түтін мөлшерін азайтады, не түтін Жерде адамдар санын азайтады».